[发明专利]野生茄子耐盐基因StBADH抗除草剂植物表达载体

说明书

技术领域

本发明属于分子生物学和生物技术领域，涉及了一个野生茄子耐盐基因StBADH抗除草剂植物表达载体。

背景技术

近年来，由于受全球气候变暖、工业污染加剧和农民不合理耕作方式等因素影响，我国土壤盐渍化的程度有逐年加重的趋势。由土壤盐渍化而导致的盐胁迫是抑制植物生长、降低农作物产量和影响农作物品质的主要环境因素，严重制约着我国现代农业的发展。研究植物耐盐分子机理和培育耐盐新品种，对开发利用盐碱地具有重要意义。利用转基因技术将耐盐相关基因克隆并转化农作物，使其在农作物中过量表达，将会大幅提高农作物的耐盐能力，也是解决我国土壤盐渍化问题的有效途径之一。

在盐等渗透胁迫条件下，许多植物如甜菜、菠菜，都积累甜菜碱(Betaine)。甜菜碱被认为是植物抗渗透胁迫最有效的渗透调节剂(参考文献：Tarczynski MC，Jensen RG.Stress protection of transgenic tobacco by production of the osmolyte mannitol.Science.1993，259：508-510)。作为渗透调节物质，甜菜碱在植物体内由胆碱经两步不可逆的氧化合成，催化这两步反应的酶分别是胆碱单氧化物酶(Choline Monooxyge-nase，CMO)和甜菜碱醛脱氢酶(Betaine Aldehyde Dehydrogenase，BADH)；其中BADH是合成甜菜碱的关键酶，催化甜菜碱醛氧化为甜菜碱(参考文献：Rhodes D，Hanson AD.Quarternary ammonium and tertiary sulfonium compounds in higher plants.Annual Review of Plant Physiology and Plant Molecular Biology.1993，44：357-384)。由于植物体内甜菜碱的合成途径相对简单，进行遗传操作方便，在诸多耐盐基因中甜菜碱合成酶基因被看作是最有应用价值的耐盐基因之一(参考文献：Nakamura T，Nomura M，Mori H，Jagendorf AT，Ueda A，Takabe T.An isozyme of betaine aldehyde dehydrogenase in barley.Plant Cell Physiology.2001，42(10)：1088-1092)。植物中导入耐盐基因BADH，其耐盐性得到明显提高已有诸多报道：Jia等(2002)构建了含山菠菜甜菜碱醛脱氢酶BADH基因的重组双元植物表达载体pBin438，由农杆菌介导对番茄进行遗传转化，120mmol·L^-1NaCl培养条件下，获得转基因番茄中的甜菜碱脱氢酶活性和BADH mRNA积累量显著高于野生型品种，转基因番茄对于高浓度盐胁迫表现出较强的耐受性(参考文献：Jia GX，Zhu ZQ，Chang FQ，Li YX.Transformation of tomato with the BADH gene from Atriplex improves salt tolerance.Plant Cell Reports.2002，21：141-146)。Guo等(2000)以双元植物表达载体pABH9(含BADH基因)为供体DNA，由农杆菌介导对小麦进行遗传转化，盐胁迫条件下，转基因植株叶片的BADH活性比受体亲本提高1-3倍，植株相对电导率比亲本明显低，表明转基因植株的细胞膜在胁迫时受伤害程度较轻(参考文献：Guo BH，Zhang YM，Li HJ，Du LQ，Li YX，Zhang JS，Chen SY，Zhu ZQ.Transformation of wheat with a gene encoding for the betaine aldehyde dehydrogenase(BADH).Acta Botanica Sinica.2000，42(3)：279-283)。

StBADH基因是从野生茄子(Solanum torvum Swartz)‘Torvum Vigor’中克隆出来的一种新的耐盐基因，目前尚无该基因抗除草剂植物表达载体的相关报道。

发明内容

本发明目的是为解决提高农作物耐盐性和抗除草剂特性的问题，提供一种新的野生茄子耐盐基因StBADH抗除草剂植物表达载体及其构建方法。所构建的野生茄子耐盐基因StBADH抗除草剂植物表达载体可直接用于农杆菌介导的盐敏感农作物遗传转化，创制耐盐和抗除草剂新种质，提高盐敏感农作物的耐盐性和抗除草剂特性，可用于农作物品种改良。